Aço 1018 vs. 4140: Escolhendo o Grau Certo para Sua Aplicação

Procurando o melhor grau de aço para seu próximo projeto? Certamente há muitos para escolher. Navegue pelo site de qualquer supermercado de metais online ou folheie as páginas do Machinery's Handbook, no entanto, e você pode sair mais confuso do que quando começou. Não se preocupe. Identificamos dois dos graus de aço mais comuns e populares — 1018 e 4140 — ambos com uma série de propriedades desejáveis. Aqui está tudo o que você precisa saber sobre cada um.

Aço 1018: O Resumo do Baixo Carbono

Um tipo de aço doce, o 1018 é um material preferido para uma gama de aplicações cotidianas. Usos comuns incluem:

• placas de montagem e suportes
• peças de bomba e eixos de motor
• tirantes
• placas de montagem
• pinos
• buchas, e mais

Como todos os aços de baixo carbono (ou seja, aqueles com menos de 0,30%), o 1018 é facilmente usinado e soldado, e como é relativamente macio, também pode ser estampado, recalcado e dobrado.

Também está entre os mais baratos de todos os aços, embora isso raramente seja um fator decisivo até que volumes de produção automotiva sejam necessários. Talvez a maior diferença entre ele e o 4140 seja sua têmpera — onde o último pode ser tratado termicamente a 58 HRC ou mais, o 1018 é limitado à têmpera de superfície — também conhecida como cementação — um processo que deixa peças de aço de baixo carbono com exterior duro e núcleo relativamente macio.

Curiosidades Sobre o Aço 4140

É o maior teor de carbono do 4140 que torna isso possível. Veja esses dois últimos dígitos? Esse é o teor de carbono, que no caso do 4140 é 0,40%. O aço 1018, por outro lado, contém 0,18% de carbono. Não parece muito, mas faz uma enorme diferença para metalurgistas. Dê uma olhada no gráfico abaixo. Além do teor de carbono, pode parecer que 1018 e 4140 são amplamente iguais.

No entanto, este gráfico não conta toda a história. Como muitos outros "aços ligados", o 4140 também contém pequenas quantidades de cromo e molibdênio (menos de 1% ou mais), dois elementos que trazem muito à mesa metalúrgica.

Assim como aços inoxidáveis e superligas, cromo e molibdênio tornam os metais mais fortes, mais duros e mais resistentes à corrosão. Por exemplo, a resistência à tração última do 4140 é aproximadamente uma vez e meia a do aço 1018, assim como sua dureza Brinell no estado recozido. Além disso, a resistência à fadiga do 4140 é duas a três vezes a do 1018, uma consideração importante para quem se preocupa com vida útil e durabilidade do produto. É chamado de aço cromo-molibdênio de alta resistência por um motivo.

Isso torna o 4140 uma excelente escolha para peças que exigem resistência ao impacto e resistência à torção. Bielas e virabrequins são frequentemente feitos de 4140. Assim como muitas peças usadas na indústria madeireira, aplicações de óleo e gás, ferramentas de máquina, gabaritos, moldes e fixadores. Também é bastante usinável, embora não exatamente no nível do 1018. Na verdade, se o aço 4140 fosse tão soldável e conformável quanto sua contraparte de aço doce, haveria pouca razão para escolher o último, mas aqui é onde o 4140 fica aquém. Pode ser soldado, mas não tão prontamente quanto o 1018, e torna-se frágil sem os procedimentos corretos, como tratamento térmico pós-soldagem.

Escolhas, Escolhas

Então, onde isso deixa designers de produtos e fabricantes? Como dito anteriormente, esses dois metais são populares por uma razão. Ambos oferecem benefícios distintos, bem como algumas diferenças distintas que podem afetar o preço e a função da peça final. Fresamento ou torneamento CNC de uma peça de trabalho 4140 exigirá velocidades de corte e avanços um pouco menores do que uma feita de 1018. O desgaste da ferramenta também é um pouco maior ao usinar aços ligados, embora qualquer diferença no preço final devido a tais considerações de usinagem seja seguramente secundária à funcionalidade e desempenho do produto.

Como observado, o 4140 é mais tenaz e mais temperável que o 1018. Se sua aplicação requer uma peça que seja tanto "temperada no núcleo" quanto extremamente resistente ao impacto, então o 4140 é uma escolha clara. É menos trabalhável a frio que o 1018, no entanto, tornando uma junta estampada ou recalcada improvável. E como mencionado, o 1018 é o sonho de um soldador. O mesmo não pode ser dito para o 4140, embora tenha uma vantagem significativa em resistência à corrosão, calor e desgaste graças ao seu maior teor de carbono e às pequenas quantidades de molibdênio e cromo presentes no aço 4140.

Ainda tem dúvidas? Uma forma de resolver pelo menos algumas delas é fazer upload do arquivo da sua peça em nosso site. Nossas ferramentas de cotação automatizadas fornecerão uma cotação e identificarão potenciais preocupações de design. Outra forma é ligar para um de nossos representantes de atendimento ao cliente. Eles estão sempre disponíveis para ajudar no 877-479-3680 ou ADMIN@MFGROBOTS.COM. Todos têm vasta experiência em seleção de materiais e podem ajudar a guiá-lo para a decisão certa para seus requisitos exclusivos (mesmo que signifique escolher um de nossos outros metais).